Расчет основных размеров сооружений в плане и профиле. Выбор оптимального варианта конструкции ограждения. Определение расчетной схемы поперечной рамы, размеров ее сечений и геометрических параметров оси. Вычисление нормативных и расчетных нагрузок.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА

ФАКУЛЬТЕТ "ПРОМЫШЛЕННОЕ И ГРАЖДАНСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО"

КАФЕДРА " Строительные конструкции, основания и фундаменты "

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: "Конструкции из дерева и пластмасс"

на тему: «Проектирование шарнирной рамы с жестко защемленными стойками»

Выполнил:

студент гр. ПС-52 Карпенко С.В.

Проверил:

преподаватель Ребеко В.Я.

Гомель 2012

Содержание

Исходные данные (шифр 359)

1. Технико-экономическое обоснование выбранной конструкции

1.1 Определение основных размеров сооружений в плане и профиле

1.2 Выбор типа ограждающих конструкций

1.3 Сравнение вариантов конструкций ограждения и выбор оптимального его варианта

2. Статический расчет поперечной рамы

2.1 Определение расчётной схемы рамы и предварительное назначение размеров её сечений и геометрических параметров оси рамы

2.2 Вычисление нормативных и расчетных нагрузок

2.3 Определение усилий от расчётных нагрузок

2.4 Определение расчётных усилий для характерных сечений рамы при невыгодном сочетании нагрузок

Исходные данные (шифр 359)

1. Схема поперечника 2. Пролет l, м 3. Вылет консолей а, м 4. Высота рамы до карнизного узла H, м 5. Пролетная конструкция 6. Материал кровли 7. Шаг рам, м 8. Порода древесины 9. Длина здания, м 10. Расчетная температура воздуха в отапливаемом помещении, ° С 11. Относительная влажность воздуха ц,% 12. Снеговой/ветровой район 13. Нормативное значение снеговой нагрузки, кПа 14. Нормативное значение ветровой нагрузки, кПа	9 18 9 4 - шифер 6 ель 78 17 80 III / II 1,0 0,38

1. Технико-экономическое обоснование выбранной конструкции

1.1 Определение основных размеров сооружений в плане и профиле

Трехшарнирные рамы состоят из наклонных элементов ? ригелей и вертикальных стоек или наклонных опорных раскосов. Благодаря совместной работе этих элементов значительно снижается изгибающий момент в ригеле, что позволяет увеличить пролет конструкции до 42 м.

Расчётная схема сооружения приведена на рисунке 1.

Рис. 1 Расчётная схема сооружения

Конструктивная схема сооружения приведена на рисунке 2.

Рис. 2 Конструктивная схема сооружения

Определим высоту в середине пролёта. Принимаем уклон балки 1:4.

м

Т. к. уклон кровли i=0,25, то

Рис. 3 Основные размеры рамы в плане

1.2 Выбор типа ограждающих конструкций

Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяется по формуле:

,

где - коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции,, принимаемый по таблице 5.4 [3], Вт/(м²·°С);

- коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждающей конструкции,, принимаемый по таблице 5.7,Вт/(м²·°С);

- толщина слоя утеплителя, мм.

Нормативное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции: .

В качестве утеплителя применяем минераловатные плиты, его физические и теплотехнические параметры:

плотность -;

коэффициент теплопроводности -.

Требуемую толщину утеплителя определяем по формуле:

Принимаем теплоизоляционный слой из минераловатных плит толщиной 180 мм.

g_ут= 0,18·50=9 кг/м² = 0,09кПа.

В качестве пароизоляции применяем полиэтиленовую плёнку.

Проектирование утепленной панели сборного покрытия под кровлю из асбестоцементных волнистых листов.

Расчет кровли заводского изготовления

Номинальные размеры в плане - 1,56 м; район строительства г. Тамбов (S_g=1,8кПа); уклон кровли 1:4.



Рис. 4 Конструкция утепленной панели сборного покрытия под кровлю из асбестоцементных волнистых листов заводского изготовления

Нормативная снеговая нагрузка:

S_н=S_g0,7=1,80,7=1,26 кПа

Собственная масса асбестоцементных листов 40/150 толщиной 6 мм при массе листа 26,1 кг с учетом нахлестки:

М_ш=1,226,1/(1,751,130)=16 кг/м²

Нагрузка от собственного веса шифера: g=0,16 кПа.

Нормальная составляющая погонной расчетной нагрузки:

Изгибающий момент в середине панели:

Примем в панели 2 мощных продольных ребра, соединённых поперечными рёбрами через 1,2 м в шип. По поперечным рёбрам через 500 мм укладываются бруски, к которым будут крепиться листы шифера 40/150[1(прил.A)].

Для древесины ель 2-го сорта f_m,0,d=13 МПа, и тогда требуемая высота 2 продольных рёбер из условия прочности на изгиб при b = 10 см

W_тр = M_max/f_m,d =1243:(1,30,95) = 1006,5 см³

составит h_тр==17,38 см.

Принимаем нестроганные брусья 100200 (h) мм.

При расстоянии между поперечинами 1,2 м пролёт обрешётки равен 1,2 м и при шаге 0,5 м определим её требуемые размеры как косоизгибаемого элемента:

кН/м;

изгибающий момент при 1-м загружении:

кНм;

изгибающий момент во втором загружении:

кНм

Требуемые моменты сопротивления обрешетки: б=14,03⁰; i=tg б=1/4;

Для 1-го загружения:

Для 2-го загружения:



где n=h/b=1;

см;

b_тр=h_тр/n=5,3/1=5,3 см.

Принимаем бруски 5050 мм, что хорошо увязывается с толщиной плитного утеплителя и высотой продольных рёбер.

Поверочные расчёты панели

Нагрузки на панель определены в табл. 1.

Таблица 1 - Нагрузки на кровельную панель, кПа

Наименование нагрузки	Нормативная величина нагрузки		Расчетная величина нагрузки
1 Постоянная от собственного веса:
а) асбоцементных листов марки 40/150 1,2х26,1/(1,75х1,130)=16 кг/м2	0,16	1,2	0,192
б) двух брусков обрешётки 50х50 2х0,05х0,05х500:1,5=1,7 кг/м2	0,017	1,1	0,0187
в) утеплителя д =180 мм, г =50 кг/м3	0,09	1,3	0,117
г) продольных ребер 2х100х200 мм
2х0,1х0,2х500:1,5=13 кг/м2	0,013	1,1	0,0147
д) поперечных рёбер с шагом 1,2 м 0,05х0,1х500:1,2=2,1 кг/м2	0,021	1,1	0,0231
е) нижней обшивки из асбоцемента д =6мм	0,15	1,2	0,18
<... Другие файлы: Составление уравнений равновесия и расчет действующих сил Рассмотрим равновесие рамы. Проведем координатные оси XY (начало координат в точке А). На раму действуют следующие силы: 1 и 4, пара сил моментом М и... Расчёт рамы Выбор типа ограждающих конструкций. Расчет элементов теплой рулонной кровли. Проектирование утепленной кровельной панели. Расчет дощатоклееной двускат... Деревянные рамы для применения в сельской местности Технология видов сельскохозяйственного производства. Гнутоклееные рамы прямоугольного сечения. Рамы заводского изготовления. Рамы построечного изготов... Проектирование производственного здания с мостовыми кранами Сумма второй и пятой цифр номера зачетной книжки: 6 + 6 = 12, принимаем первую цифру шифра – 2. Вторая и третья цифры равны соответственно двум послед... Трехшарнирные рамы Трехшарнирные рамы: основные показатели и классификация. Дощатоклееные гнутые рамы, поперечное сечение, расчет. Примеры зданий с использованием гнуток...